KR20190042583A - 자기 브레이크 패드 마모 센서 - Google Patents

자기 브레이크 패드 마모 센서 Download PDF

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KR20190042583A
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KR1020197005400A
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데이비드 레오나드 주스윅
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티알더블유 오토모티브 유.에스. 엘엘씨
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Abstract

휠 장착 TPM 센서를 포함하는 타이어 압력 모니터링(TPM) 시스템 및 내부 브레이크 패드를 지지하는 피스톤과 외부 브레이크 패드를 지지하는 플로팅 캘리퍼를 포함하는 플로팅 캘리퍼 디스크 브레이크 시스템을 구비한 차량에 사용하기 위한 브레이크 패드 마모 측정 시스템에 있어서, 상기 피스톤 및 상기 플로팅 캘리퍼는 상기 브레이크 패드가 맞물리고 브레이크 로터에 제동력을 가하도록 상기 브레이크 시스템의 작동에 응답하여 제동축을 따라 서로를 향하여 이동한다. 상기 브레이크 패드 마모 시스템은 상기 플로팅 캘리퍼에 부착된 영구 자석을 포함한다. 상기 영구 자석은 자기장을 발생 시키며 상기 플로팅 캘리퍼에 위치하여, 차량의 작동 중에 휠이 회전함에 따라 상기 휠의 상기 TPM 센서가 자기장을 통과하도록 한다. 상기 시스템은 또한 상기 TPM 센서 내에 구현되어 있는 필드 센서를 포함한다. 상기 필드 센서는 상기 TPM 센서가 자기장을 통과할 때 자기장을 검출한다. 상기 시스템은 또한 상기 피스톤에 장착된 강자성체 타겟을 더 포함한다. 상기 타겟은 상기 TPM 센서 상에 작용하는 자기장의 세기를 감쇠시키기 위해 브레이크 패드 마모에 응답하여 자석과 상기 TPM 센서 사이를 이동하도록 위치되는 부분을 갖는다.

Description

자기 브레이크 패드 마모 센서
본 출원은 2016년 7월 29일자로 출원된 미국 가출원 제 62/368,209 호의 이익을 주장하며, 그 개시 내용은 그 전체가 참조로서 여기에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 브레이크 패드 마모 감지 시스템 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 마모 정보를 전송하기 위해 타이어 압력 모니터링 시스템 센서를 이용하는 자기 브레이크 패드 마모 센서에 관한 것이다.
자동차 브레이크 패드가 교체될 필요가 있을 때 감지하고 운전자에게 알려주는 것이 바람직하다. 공지된 전자 브레이크 마모 센서는 내부 브레이크 패드에 고정된 저항 회로 센서를 갖는다. 패드가 로터에 의해 마모됨에 따라, 센서가 또한 마모되어, 저항력이 변한다. 차량의 감지 모듈에 선으로 연결된 센서에 피그 테일 하네스(pigtail harness)가 연결된다.
공지된 접근법에는 몇 가지 문제점이 있다. 여러 개의 와이어 하네스가 필요하며, 추가 감지 모듈로 인해 값비싼 솔루션이 된다. 하네스를 차량 현가 장치 및 휠/조향 너클 영역을 통해 라우팅하는 것은 매우 어렵고, 도로 파편 손상을 일으키는 경향이 있다. 또한, 마모 센서는 패드를 교체할 때마다 교체해야 하므로 비용이 많이 든다.
브레이크 패드 마모를 검출하기 위해 전자 센서를 사용하는 동안, 브레이크 패드 및 브레이크 캘리퍼스 영역이 300 ℃를 초과하는 온도에 도달할 수 있다는 것을 고려하는 것이 중요하며, 이는 많은 전자 센서가 견딜 수 없다.
비용 및 구현의 관점에서, 와이어 하네스를 사용하지 않고 차량에 이미 존재하는 제품을 활용하여 패드 마모 정보를 드라이버 디스플레이로 전달하는 비용을 감소시키는 것이 바람직하다. 또한, 브레이크 패드가 교체될 때 이와 관련된 브레이크 패드 마모 센서를 교체할 필요가 없는 것이 바람직하다. 또한, 브레이크 패드 마모 센서는 진단(예를 들어, 박동) 성능을 제공하고, 센서는 제동 동안 보이는 극한의 온도를 견딜 수 있어야 하는 것이 바람직하다.
휠 장착 TPM 센서를 포함하는 타이어 압력 모니터링(TPM) 시스템 및 내부 브레이크 패드를 지지하는 피스톤과 외부 브레이크 패드를 지지하는 플로팅 캘리퍼를 포함하는 플로팅 캘리퍼 디스크 브레이크 시스템을 구비한 차량에 사용하기 위한 브레이크 패드 마모 측정 시스템에 있어서, 상기 피스톤 및 상기 플로팅 캘리퍼는 상기 브레이크 패드가 맞물리고 브레이크 로터에 제동력을 가하도록 상기 브레이크 시스템의 작동에 응답하여 제동축을 따라 서로를 향하여 이동한다. 상기 브레이크 패드 마모 시스템은 상기 플로팅 캘리퍼에 부착된 영구 자석을 포함한다. 상기 영구 자석은 자기장을 발생 시키며 상기 플로팅 캘리퍼에 위치하여, 차량의 작동 중에 휠이 회전함에 따라 상기 휠의 상기 TPM 센서가 자기장을 통과하도록 한다. 상기 시스템은 또한 상기 TPM 센서 내에 구현되어 있는 필드 센서를 포함한다. 상기 필드 센서는 상기 TPM 센서가 자기장을 통과할 때 자기장을 검출한다. 상기 시스템은 또한 상기 피스톤에 장착된 강자성체 타겟을 더 포함한다. 상기 타겟은 상기 TPM 센서 상에 작용하는 자기장의 세기를 감쇠시키기 위해 브레이크 패드 마모에 응답하여 자석과 상기 TPM 센서 사이를 이동하도록 위치되는 부분을 갖는다.
일 측면에 따르면, 상기 타겟은 제동축을 따른 피스톤의 이동 및 제동축을 따른 플로팅 캘리퍼의 이동에 응답하여 상기 자석에 대해 이동할 수 있다.
다른 측면 단독으로 또는 이전 측면과의 조합에 따르면, 상기 타겟은 제동 시스템의 작동 중에 상기 내부 및 외부 브레이크 패드들에 의해 이동된 총 거리와 대략 동일한 거리만큼 상기 자석에 대해 이동할 수 있다.
다른 측면 단독으로 또는 이전 측면과의 조합에 따르면, 제동 시스템의 작동에 응답하여 타겟이 이동하는 거리는 브레이크 패드 마모에 따라 증가할 수 있고, 이는 타겟이 필드 센서에 작용하는 자기장을 감쇠시키는 정도를 증가시킨다.
다른 측면 단독으로 또는 이전 측면과의 조합에 따르면, 상기 브레이크 패드가 교체가 요구되는 지점까지 마모하는 것에 응답하여, 상기 타겟은 상기 필드 센서가 자기장을 통과하는 것을 검출하는 것을 방지하기에 충분한 정도까지 자기장을 감쇄시킨다.
다른 측면 단독으로 또는 이전 측면과의 조합에 따르면, 상기 필드 센서가 자기장 통과를 검출하지 못하는 것은 브레이크 패드 교체가 필요하다는 것을 나타낼 수 있다.
다른 측면 단독으로 또는 이전 측면과의 조합에 따르면, 상기 필드 센서가 자기장의 존재를 감지하는 것에 응답하여 전압을 생성할 수 있고, 전압은 자기장을 감쇄시키는 타겟에 응답하여 감소할 수 있다.
다른 측면 단독으로 또는 이전 측면과의 조합에 따르면, 상기 타겟은 내부 브레이크 패드 상에 장착될 수 있다.
다른 측면 단독으로 또는 이전 측면과의 조합에 따르면, 상기 필드 센서는 자기장을 통과하는 것에 응답하여 유도된 전압을 생성하는 코일을 포함할 수 있다. 상기 코일은 지구의 중력장을 감지하기 위하여 TPM 시스템에 의해 이용되는 TPM 센서 코일을 포함할 수 있다.
브레이크 패드 마모 측정 시스템은 내부 브레이크 패드를 지지하는 피스톤 및 외부 브레이크 패드를 지지하는 플로팅 캘리퍼를 포함하는 플로팅 캘리퍼 디스크 브레이크 시스템을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 피스톤 및 상기 플로팅 캘리퍼는 브레이크 패드가 맞물리고 브레이크 로터에 제동력을 가하도록 제동 동안 제동축을 따라 서로를 향하여 이동할 수 있다. 상기 시스템은 또한 자기장을 검출하기 위한 필드 센서를 포함하는 휠 장착 타이어 압력 모니터링(TPM) 센서를 포함할 수 있다. 영구 자석이 상기 플로팅 캘리퍼에 부착될 수 있다. 상기 영구 자석은 자기장을 발생시키며 차량의 작동 중에 휠이 회전함에 따라 상기 TPM 센서가 자기장을 통과하도록 상기 플로팅 캘리퍼에 위치할 수 있다. 강자성체 타겟이 상기 피스톤에 장착될 수 있다. 상기 타겟은 상기 TPM 센서 상에 작용하는 자기장의 세기를 감쇠시키기 위해 브레이크 패드 마모에 응답하여 자석과 상기 TPM 센서 사이를 이동하도록 위치되는 부분을 가질 수 있다.
본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징 및 이점은 본 발명이 관련된 기술 분야의 당업자에게 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명을 읽을 때 명백해질 것이다:
도 1은 차량 현가 장치 구성 요소 상에 장착된 디스크 브레이크 구성 요소를 도시하는 예시적인 차량 구성의 개략도이다.
도 2는 예시적인 디스크 브레이크 구성에 구현된 브레이크 마모 센서 시스템을 도시한 개략도이며, 디스크 브레이크는 비제동 상태로 도시되어 있다.
도 3은 도 2의 브레이크 마모 센서 시스템을 나타내는 개략도이며, 디스크 브레이크는 브레이크 패드가 제1 마모 레벨에 있는 제1 제동 상태에 있는것으로 도시되어 있다.
도 4는 도 2의 브레이크 마모 센서 시스템을 나타내는 개략도이며, 디스크 브레이크는 브레이크 패드가 제2 마모 레벨에 있는 제2 제동 상태에 있는 것으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 예시적인 차량 서스펜션 시스템(10)은 피봇 운동을 위해 차량(16)에 연결된 상부 제어 암(12) 및 하부 제어 암(14)을 포함한다. 조향 너클(20)은 너클과 제어 암 사이의 상대 이동을 허용하는 볼 조인트 등으로 제어 암(12, 14)의 자유 단부에 연결된다. 조향 너클(20)은 휠 축(26) 주위로 회전(화살표 A 참조)을 위해 휠 허브(24)를 지지하는 스핀들(22)을 포함한다. 휠 또는 림(30)과 타이어(32)는 러그 및 러그 너트와 같은 공지 수단에 의해 휠 허브(24) 상에 장착될 수 있다. 휠 허브(24)는 축(26) 주위로 허브, 림(30) 및 타이어(32)의 회전을 용이하게 하는 베어링(34)을 포함한다. 조향 너클(20)은 공지된 방식으로 차량(16)을 조향하기 위하여 조향 축(36)(화살표 B 참조) 주위로 자체로 회전 가능하다.
쇼크 업소버 또는 스트럿과 같은 댐퍼(40)는 차량 프레임 장착 브라켓과 같은 차량(16)의 구조체에 의해 지지되는 실린더(44)와 하부 제어 암(14)에 연결된 피스톤 로드(42)를 갖는다. 댐퍼(40)는 차량(16)에 대한 제어 암(14, 16) 및 조향 너클(20)의 상대 이동을 약하게 한다. 따라서 댐퍼(40)는 서스펜션 시스템(10), 휠(30) 및 타이어(32)의 상하 운동(화살표 C 참조)을 일으키는 범프(bump), 구멍(potholes), 또는 파편으로 인한 충격 등과 같은 도로(38)와 타이어(32) 사이의 충격을 약하게 하고 흡수하는데 도움을 줄 수 있다.
차량(16)은 허브, 휠(30) 및 타이어(32)와 함께 회전하도록 허브(24)에 고정된 브레이크 디스크(52)를 포함하는 디스크 제동 시스템(50)을 포함한다. 디스크 제동 시스템(50)은 또한 브라켓(56)에 의해 조향 너클(20)에 고정된 브레이크 캘리퍼(54)를 포함한다. 디스크(52) 및 캘리퍼(54)는 조향 동작(화살표 B) 및 서스펜션 동작(화살표 C)을 통해 조향 너클(20)과 일체로 움직인다. 디스크(52)는 캘리퍼(54)에 대해 회전하고(화살표 A), 캘리퍼를 통과하는 외부 방사상 부분을 갖는다.
도 1에 도시된 서스펜션 시스템(10)의 구성은 단지 예로서, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 본 명세서에 개시된 브레이크 패드 마모 센서 시스템은 디스크 브레이크를 구현하는 임의의 차량 서스펜션 구성과 함께 이용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도시된 서스펜션 시스템(10)은 독립적인 프론트 서스펜션, 특히 상부 및 하부 제어 암/A- 암(때때로 더블 위시 본(double wishbone)이라고도 함) 서스펜션이지만, 다른 독립적인 서스펜션이 사용될 수 있다. 브레이크 패드 마모 감지 시스템이 구현될 수 있는 독립적인 서스펜션의 예는 스윙 차축 서스펜션, 슬라이딩 필러 서스펜션, 맥퍼슨 스트럿 서스펜션, 채프먼 스트럿 서스펜션, 멀티 링크 서스펜션, 세미 트레일링 암 서스펜션, 스윙 암 서스펜션 및 판 스프링 서스펜션을 포함한다. 또한, 브레이크 패드 마모 감지 시스템은 사첼(Satchell) 링크 서스펜션, 파나르(Panhard) 로드 서스펜션, 와츠 링키지 서스펜션(Watt's linkage suspensions), WOB 링크 서스펜션, Mumford 링키지 서스펜션 및 판 스프링 서스펜션을 포함하되 이에 국한되지 않는 종속 서스펜션 시스템으로 구현할 수 있다. 또한, 브레이크 패드 마모 감지 시스템은 전륜 디스크 브레이크 또는 후륜 디스크 브레이크 상에 구현될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 디스크 제동 시스템(50)이 개략적으로 그리고 보다 상세하게 도시되어 있다. 브레이크 시스템(50)은 차량(16)에 대한 캘리퍼(54)의 연결이 브레이크 디스크(52)에 대한 캘리퍼("플로트")의 축 방향 이동을 허용하는 단일 피스톤 플로팅 캘리퍼 시스템이다. 이 플로팅 캘리퍼 구성에서, 캘리퍼(54)는 제동 축(60)에 평행하게 디스크(52)로 축방향으로 이동하고 디스크(52)로부터 멀어지도록 축방향으로 이동한다(화살표 D 참조).
브레이크 시스템(50)은 내부 브레이크 패드(72)를 지지하는 내부 브레이크 슈(70) 및 외부 브레이크 패드(76)를 지지하는 외부 브레이크 슈(74)를 포함한다. 내부 브레이크 슈(70)는 피스톤(80) 상에 지지된다. 외부 브레이크 슈(74)는 플로팅 캘리퍼(54) 상에 지지된다. 피스톤(80)은 플로팅 캘리퍼(54) 상에 지지되거나 형성되는 실린더(82) 내에 배치된다. 브레이크 유체(84)는 브레이크 시스템(50)을 작동시키기 위하여 운전자의 브레이크 페달(도시 없음) 인가에 응답하여 실린더로 펌핑된다.
브레이크 시스템(50)은 스프링과 같은 바이어싱 부재(도시되지 않음)에 의해인가되는 바이어스를 통해 도 2의 비작동 상태로 유지된다. 브레이크 페달이 가해질 때, 브레이크 유체(84)는 실린더(82)를 채우고, 유체 압력을 피스톤(80)에 가하여, 도 2 내지 도 4에서 도시된 바와 같이 좌측으로 이동하도록 강제한다. 이는 내부 브레이크 슈(70) 및 패드(72)가 제동축(60)을 따라 브레이크 디스크(52)를 향해 이동하게 한다. 내부 브레이크 패드(72)는 디스크(52)와 맞물려 플로팅 캘리퍼(54)가 피스톤(80) 및 실린더(82)를 지지함으로 인하여, 플로팅 캘리퍼(54)에 작용하는 반력을 생성한다. 피스톤(80)은 디스크와 내부 브레이크 패드(72)의 맞물림으로 인해 디스크(52)를 향한 이동에 대해 차단되기 때문에, 실린더(82) 내의 브레이크 유체 압력은 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼 우측으로 이동한다. 우측으로 이동하는 플로팅 캘리퍼(54)는 외부 브레이크 슈(74) 및 패드(76)가 제동축(60)을 따라 브레이크 디스크(52)를 향하여 이동하도록 한다. 내부 패드(76)는 결국 이제는 내부 브레이크 패드와 외부 브레이크 패드 사이에서 클램핑되는 디스크(52)와 맞물린다.
브레이크 패드(72, 76)가 마모됨에 따라, 브레이크 패드(72, 76)는 더 얇아지게 된다. 이것은 신선하고 두껍고 마모되지 않은 도 3의 브레이크 패드(72, 76)를 노후하고, 박형 및 마모된 도 4의 브레이크 패드와 비교함으로써 예시된다. 도 3와 도 4의 비교에서 알 수 있는 바와 같이, 브레이크 시스템(50)의 플로팅 캘리퍼 구성으로 인해, 피스톤(80) 및 캘리퍼(54)는 마모되지 않은 패드를 적용할 때보다도 4의 마모 패드를 적용할 때 더 멀리 이동한다.
브레이크 패드 마모 모니터링 시스템(100)은 차량의 타이어 압력 모니터링(TPM) 시스템을 통해 구현될 수 있다. TPM 시스템은 TPM 전자 제어 유닛(ECU)(122)과 무선으로 통신하는 휠 장착 TPM 센서(120)를 포함한다. TPM ECU(122)는 차체 제어 모듈(BCM)과 같은 중앙 차량 제어기(124)와 통신한다. TPM ECU(122) 및/또는 BCM(124)은 브레이크 패드(72, 76)의 상태를 모니터링하고 결정하기 위해 TPM 센서(120)로부터 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 분석할 수 있다. 마모된 브레이크 패드가 검출되면, BCM(124)은 필요한 경고가 예를 들어 계기판을 통해 차량 운전자에게 전달되도록 한다.
브레이크 패드 마모 시스템(100)은 또한 브레이크 캘리퍼(54) 상에 장착된 영구 자석(102)을 포함한다. 영구 자석인 자석(102)은 극한 온도에 문제가 없다. 자석(102)은 브레이크 캘리퍼(54) 상에 위치되어 캘리퍼 위에 형성된 자기장(110)이 관련된 휠(30)에 대한 TPM 센서(120)의 경로 내에 위치된다. TPM 센서(120)가 휠(30)에 고정되기 때문에, 브레이크 디스크(52)에 대한 축 방향 위치는 고정되어있다. TPM 센서(120)에는 자석(102)의 존재를 감지하도록 구성된 센서 코일과 같은 필드 센서(106)가 설치된다.
브레이크 패드 마모 모니터링 시스템(100)은 또한 슈 자체에 또는 패드(72)(예를 들어, 브레이크 패드 백킹 재료) 중 하나에 내부 브레이크 슈(70)와 함께 이동하도록 고정된 타겟(108)을 포함한다. 타겟(108)은 자석(102)에 의해 생성된 자기장(110)의 자기 플럭스를 끌어 당겨 필드 센서(106)에 작용하는 필드의 강도를 약화시키는 강자성 재료로 구성된다. 시스템(100)은
브레이크 패드(72, 76)에 대한 마모가 증가하고 제동력을 증가시키기 위하여 주행해야 할 패드의 거리가 증가함에 따라, 타겟(108)의 큰 부분이 자석(102)과 필드 센서(106) 사이에서 이동하고, 이는 타겟(108)이 필드 센서(106)에 작용하는 자기장을 감쇄시키는 정도를 증가시킨다. 브레이크 패드(72, 76)가 패드의 서비스 및 교체를 필요로 하는 소정의 마모량에 도달하면, 타겟(108)은 필드(110) 내의 자속의 일부를 끌어 당겨, 필드 센서가 충분히 낮은 자기장을 감지하거나 전혀 자기장을 감지하지 않는 지점까지 필드 센서(106)에 작용하는 필드의 강도를 감소시킨다. 이는 패드(72, 76)가 마모되었다는 것을 시스템에 알려주는 것은 충분히 낮은 레벨의 자기장 또는 자기장의 결여이다.
휠(32) 내부에 장착된 TPM 센서(120)가 자기장(110)을 지나서 회전함에 따라, 필드 센서(106)는 센서 코일에 유도된 전압을 통해 그 존재에 반응한다. TPM 센서(120)는 구동 중에 자기장으로 들어가고 나가는 것을 감지하여 브레이크 패드가 OK이고 마모 센서 시스템(100)이 작동 중임을 나타내는 진단 하트 비트(diagnostic heartbeat)를 형성한다. 브레이크 패드가 마모되면, 타겟(108)은 자석(102)을 덮고 자기장(110)을 감쇠시켜, 하트 브레이크의 정지를 야기하는데, 이는 브레이크가 서비스를 필요로 한다는 것, 즉 패드(72,76)가 마모되었거나 센서 시스템(100)이 작동하지 않는다는 것을 나타낸다.
또한, 필드 센서(106)에서 생성된 신호의 진폭은 패드의 마모 정도를 나타낼 수 있다. 이를 위해, 시스템(100)은 수신된 신호의 피크 진폭을 TPM ECU(122)에 주기적으로 전송할 수 있다. TPM ECU(122)는 패드가 언제 패드가 변경되었는지 및이들이 새 제품인지를 인지함으로써 신호의 진폭을 차량/림/휠 구성에 조정(calibrate)할 수 있다. 휠/림 유형 또는 타이어 구성의 차이로 인해 신호의 진폭이 달라질 수 있지만, 처리 과정을 통해 조정할 수 있다. 간단한 브레이크 패드의 정상/불량 판정만 필요한 경우, 이 조정은 필요하지 않을 수 있다.
부가적으로 유리하게는, 자석(102)이 플로팅 캘리퍼(54)에 고정되고 타겟(108)이 내부 브레이크 패드(72)에 고정되므로, 브레이크 마모 시스템(100)은 내부 패드(72) 및 외부 패드(76) 상의 마모에 민감하다. 플로팅 캘리퍼 시스템(50)에서, 내부/피스톤 측 패드(72)는 먼저 캘리퍼(54)에 대해 디스크(52)와 맞물리도록 이동된다. 다음으로, 외부/대향 패드(76)는 본질적으로 회전자 디스크와의 맞물림으로 인하여 정위치에 고정되는 피스톤(80) 및 내부 패드에 대해 캘리퍼(54)와 함께 이동한다. 따라서, 플로팅 캘리퍼(54) 상에 자석(102)을 위치시키고 피스톤 장착 내부 패드(72) 상에 타겟(108)을 위치시킴으로써, 타겟(108)은 내부 패드(72)의 초기 이동 및 외부 패드(76)의 후속 이동에 응답하여 자석(102)에 대해 이동한다. 제동 시스템의 작동에 응답하여 타겟이 이동하는 총 거리는 내부 및 외부 패드(72, 76)가 디스크(52)와 맞물리도록 이동하는 결합된 거리와 동일하거나 거의 같다. 따라서, 필드 센서(106)는 내부 및 외부 브레이크 패드(72, 76) 모두의 누적 마모를 측정할 수 있고, 패드 쌍 사이의 불규칙/불균등 마모에 대처할 수 있다.
TPM 센서는 센서와 관련된 타이어 위치를 결정하기 위해 지구 자기장을 감지하는 것으로 알려져있다. 이들의 예는 미국 특허 제 9,031,738 B2 호 및 미국 특허 제 9,259,979 B2 호를 포함하며, 이는 본원에 참고로 인용된다. 지구의 자기장은 TPM 센서에 아주 근접하게 지나가는 영구 자석과 관련된 자기장의 자기 강도 보다 상당히 작다. 따라서, TPM 센서(120)가 이러한 공지된 자계 감지 성능을 갖는다면, TPM 센서 설계에 이미 포함된 필드 센서는 브레이크 패드 마모 시스템(100)을 위한 필드 센서(106)로서 이용될 수 있다. TPM 센서(120)의 개조가 방지될 수 있고, 단순히 자석(102) 및 타겟(108)을 추가함으로써 브레이크 패드 마모 감지 시스템(100)은 자석의 존재로 인해 야기되는 감지된 자기장 내에서의 스파이크를 검출하기 위하여 TPM ECU(122)를 재프로그래밍하는 것이 포함될 수 있다.
상기로부터, 당업자는 브레이크 패드 마모 시스템(100)이 몇 가지 유리한 특징을 제공할 수 있음을 알 것이다. 비용 측면에서 볼 때, 센서는 브레이크 패드를 수리할 때마다 교체할 필요가 없다. 타겟(108) 내에 포함된 패드의 교체만이 필요한 전부이다. 이점에서, 타겟(108)은 브레이크 슈(70, 74) 또는 패드(76, 78)의 필수 요소일 수 있거나; 또는 타겟은 예를 들어 슈 또는 패드 장착 하드웨어를 통해 슈/패드에 연결할 수 있는 별도의 구성 요소일 수 있다.
부가적으로, 브레이크 패드 마모 시스템(100)은 와이어링 하니스 및 복잡한 와이어 라우팅을 포함할 필요를 방지한다. 시스템(100)이 기존의 차량 특성, 즉 TPM 센서 시스템을 이용하기 때문에, 시스템은 비용의 관점에서 개선된다. 또한, 시스템(100)은 내부 패드뿐만 아니라 양 브레이크 패드(72, 76) 상의 브레이크 패드 마모에 민감하다. 이 감도는 마모가 발생한 사실만이 아니라, 센서 전압 진폭 측정을 통한 마모량 또한 결정하는 잠재력을 통해 향상된다.
본 발명의 상기 설명으로부터, 당업자는 개선, 변경 및 수정을 인식할 것이다. 이러한 기술 분야의 숙련 내에서의 그러한 개선, 변경 및 변형은 첨부된 청구 범위에 의해 커버되도록 의도된다.

Claims (11)

  1. 휠 장착 TPM 센서를 포함하는 타이어 압력 모니터링(TPM) 시스템 및 내부 브레이크 패드를 지지하는 피스톤과 외부 브레이크 패드를 지지하는 플로팅 캘리퍼를 포함하는 플로팅 캘리퍼 디스크 브레이크 시스템을 구비한 차량에 사용하기 위한 브레이크 패드 마모 측정 시스템에 있어서, 상기 피스톤 및 상기 플로팅 캘리퍼는 상기 브레이크 패드가 맞물리고 브레이크 로터에 제동력을 가하도록 상기 브레이크 시스템의 작동에 응답하여 제동축을 따라 서로를 향하여 이동하며, 상기 브레이크 패드 마모 시스템은:
    상기 플로팅 캘리퍼에 부착되고, 자기장을 발생 시키며 상기 플로팅 캘리퍼에 위치하여, 차량의 작동 중에 휠이 회전함에 따라 상기 휠의 상기 TPM 센서가 자기장을 통과하도록 하는 영구 자석;
    상기 TPM 센서 내에 구현되어 있고, 상기 TPM 센서가 자기장을 통과할 때 자기장을 검출하는 필드 센서; 및
    상기 피스톤에 장착된 강자성체 타겟 - 상기 타겟은 상기 TPM 센서 상에 작용하는 자기장의 세기를 감쇠시키기 위해 브레이크 패드 마모에 응답하여 자석과 상기 TPM 센서 사이를 이동하도록 위치되는 부분을 가짐 -
    을 포함하는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 타겟은 제동축을 따른 피스톤의 이동 및 제동축을 따른 플로팅 캘리퍼의 이동에 응답하여 상기 자석에 대해 이동하는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 타겟은 제동 시스템의 작동 중에 상기 내부 및 외부 브레이크 패드들 양쪽에 의해 이동된 총 거리와 대략 동일한 거리만큼 상기 자석에 대해 이동하는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 제동 시스템의 작동에 응답하여 타겟이 이동하는 거리는 브레이크 패드 마모에 따라 증가하고, 이는 타겟이 필드 센서에 작용하는 자기장을 감쇠시키는 정도를 증가시키는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 브레이크 패드가 교체가 요구되는 지점까지 마모하는 것에 응답하여, 상기 타겟은 상기 필드 센서가 자기장을 통과하는 것을 검출하는 것을 방지하기에 충분한 정도까지 자기장을 감쇄시키는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 필드 센서가 자기장 통과를 검출하지 못하는 것은 브레이크 패드 교체가 필요하다는 것을 나타내는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 필드 센서가 자기장의 존재를 감지하는 것에 응답하여 전압을 생성하고, 전압은 자기장을 감쇄시키는 타겟에 응답하여 감소하는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 타겟은 내부 브레이크 패드 상에 장착되는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 필드 센서는 자기장을 통과하는 것에 응답하여 유도된 전압을 생성하는 코일을 포함하는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 코일은 지구의 중력장을 감지하기 위하여 TPM 시스템에 의해 이용되는 TPM 센서 코일을 포함하는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
  11. 브레이크 패드 마모 측정 시스템으로서:
    내부 브레이크 패드를 지지하는 피스톤 및 외부 브레이크 패드를 지지하는 플로팅 캘리퍼를 포함하는 플로팅 캘리퍼 디스크 브레이크 시스템 - 상기 피스톤 및 상기 플로팅 캘리퍼는 브레이크 패드가 맞물리고 브레이크 로터에 제동력을 가하도록 제동 동안 제동축을 따라 서로를 향하여 이동함 - ;
    자기장을 검출하기 위한 필드 센서를 포함하는 휠 장착 타이어 압력 모니터링(TPM) 센서;
    상기 플로팅 캘리퍼에 부착된 영구 자석 - 상기 영구 자석은 자기장을 발생시키며 차량의 작동 중에 휠이 회전함에 따라 상기 TPM 센서가 자기장을 통과하도록 상기 플로팅 캘리퍼 상에 위치함 - ; 및
    상기 피스톤에 장착된 강자성체 타겟 - 상기 타겟은 상기 TPM 센서 상에 작용하는 자기장의 세기를 감쇠시키기 위해 브레이크 패드 마모에 응답하여 자석과 상기 TPM 센서 사이를 이동하도록 위치되는 부분을 가짐 -
    을 포함하는, 브레이크 패드 마모 측정 시스템.
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